CN116352959A - 模具内喷涂成型生产的手机外壳、保护套 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种模具内喷涂成型生产的手机外壳、保护套及喷涂成型方法，所述手机外壳、保护套具有良好的抗划伤能力(F‑3H)以及自愈合修复性能(可以抵抗高达德国仪力信20N划痕实验，室温下可以自动修复愈合)，而且具有较强的抗紫外线及耐候性，使用过程中不易发生黄变现象，该方法直接在模具内一次注塑喷涂成型，可以获得最薄可达0.2mm厚度的手机外壳、保护套产品，满足5G手机对外壳、保护套更轻薄的要求，无需后续喷漆、电镀、包覆等工艺环节，工艺流程简化，工序效率提升，能够大大提高合格率的同事，生产成本可降低30％，而且由于省却了喷漆、电镀等工艺环节，真正可以实现VOC零排放，绿色环保无污染，更有利于环境的保护。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种模具内喷涂成型生产的手机外壳、保护套。
背景技术
随着5G时代的来临及科技日益进步，更新迭代的新型智能手机对外观件以及相关配件的性能提出了更新更高质量的要求，传统的通过熔融热塑性聚合物以及注塑工艺加工移动设备保护套的方案无法满足5G手机对背盖、保护套的轻薄要求，而且传统的注塑塑胶壳本身的硬度、耐刮性及耐候性能均比较低，在使用过程中容易出现大量困扰消费者甚至难以接受的黄变、划痕等现象。再加上手机背盖、保护套等对于精美、多样的造型和精细纹理的需求，现有的注塑塑胶手机背盖、保护套材料无法满足消费者需求的多种外观式样及更高要求的彩色土层、金属漆效果等要求，如果通过后续的喷漆、电镀等工艺进行处理，不仅进一步提高了工艺的难度及制造成本，而且带来更多的环境污染，对环境不友好。区别于目前市面上已有的单独解决以上问题的材料以及工艺，没有生产方法可同时满足上述所有特殊需要。
发明内容
本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种模内喷涂成型的手机外壳、保护套及喷涂成型方法。
本发明通过以下技术方案实现该目的：
一种模具内喷涂成型生产的手机外壳、保护套，所述手机外壳、保护套由多元醇和异氰酸酯混合反应后生成的聚氨酯材料在模具内直接喷涂固化后自脱模完成。理论上，适合反应性注射成型工艺(RIM)的材料很多，但是对于手机外壳、保护套产品来说，用于RIM的材料需要满足自脱模，无二次加工加工以及更快的生产节拍要求，同时还要适合小流量注射的工艺条件，另外在使用性能方面应对客户对超薄手机壳的需求，材料研发升级方面需要比其他领域应用的材料具有更高的硬度和刚性。
具体的，本发明可以直接使用本发明的新型聚氨酯材料喷涂成型手机外壳、保护套，包括以下步骤：
S1：将喷涂侧单元模具升温至70℃-120℃；
S2：制备好由多元醇和异氰酸酯混合反应后生成的聚氨酯喷涂材料；
S3：所述喷涂材料的温度控制在60℃-100℃之间，流量控制在15g/s-90g/s之间，模具的温度控制在70℃-120℃之间，直接将涂层制备设备的喷嘴与模具相连，单射成型生成新型聚氨酯材料的手机外壳、保护套。
进一步的，在直接喷涂成型工序前，还可以增加利用热塑型材料生产手机外壳、保护套骨架的工艺，包括以下步骤：
S1：将注塑侧注塑单元模具升温至40℃-150℃，喷涂侧单元模具升温至60℃-120℃；
S2：将用于制备手机外壳、保护套的塑胶材料注入所述注塑侧注塑单元，完成注塑侧产品本体的注塑；在进行上述操作的同时，制备好由多元醇和异氰酸酯混合反应后生成的聚氨酯喷涂材料；
S3：通过滑动座滑动注塑侧前模及喷涂侧前模以打开注塑侧注塑单元及喷涂侧注塑单元；
S4：通过所述互换式旋转平台的自转完成注塑侧后模及喷涂侧后模的位置互换，注塑侧产品跟随注塑侧后模来到喷涂侧前模前；
S5：将所述注塑侧后模和喷涂侧前模合模，将喷涂侧后模与注塑侧前模合模，之后注塑侧再次注入步骤S2的塑胶材料，喷涂侧注入步骤S2中融合好的喷涂侧注塑聚氨酯喷涂材料，所述喷涂材料的温度控制在60℃-100℃之间，流量控制在15g/s-90g/s之间，模具的温度控制在70℃-120℃之间，完成喷涂侧产品喷涂成型，得到最终产品；
S6：重复步骤S3，在喷涂侧取出最终产品，将注塑侧产品留在注塑侧模具中准备进行下一轮的喷涂成型步骤。
作为优选的，本发明喷涂使用的具备高流动性、高脱模性的喷涂成型材料由多元醇组分和异氰酸酯组分混合反应后生成，其中，所述多元醇组分包括以下重量份的原料：
配合上述多元醇组分比例时，所述异氰酸酯组分，包括以下重量份的原料：
异氰酸酯90-230份。
作为进一步优选的，本发明喷涂使用的喷涂成型材料包括以下重量份的原料：
作为另一优选的，本发明喷涂使用的喷涂成型材料包括以下重量份的原料：
本发明研究发现，不同于汽车行业的要求，根据客户的不同需求一些用于手机外壳或手机保护套的PUR材料需要满足更快的生产节拍要求，同时还要适合小流量注射的工艺条件。使用性能方面需要更高的硬度和刚性。研究发现，使用极少量的二甲基二[(新癸酰)氧]二甲基锡即可在大范围内调节聚氨酯材料的反应活性，进而控制其反应速度以适应本发明的工艺要求。同时发现，使用IPDI类异氰酸酯或含有IPDI的异氰酸酯组分可以明显改善材料的刚性和硬度，根据最终产品的要求，使用MDI类的异氰酸酯同样也能够达到这个效果。
进一步的，以高压混合设备为例，步骤S2所述的多元醇和异氰酸酯这两个液态组分首先从原料桶泵入反应性注塑设备的料罐，设备内的两个液态组分分别处于密闭环境，各自独立地完成经混合头回到设备料罐的循环。在这个过程中，两个液态组分与外部环境没有接触，更有利于保证产品的品质。下一步开启混合和注射环节，多元醇和异氰酸酯这两个液态组分在设定的工艺条件下，在设备的混合头内经充分混合后，注射进入模具模腔的两个组分的混合物通过化学反应固化形成具有设计造型的手机外壳、保护套。
进一步的，本发明的手机外壳、保护套在模具内喷涂成型，所述模具包括注塑侧注塑单元、喷涂侧注塑单元及互换式旋转平台，所述注塑侧注塑单元与喷涂侧注塑单元沿所述互换式旋转平台的周向方向相对设置，所述注塑侧注塑单元及喷涂侧注塑单元均为分体式结构且注塑侧注塑单元及喷涂侧注塑单元彼此之间能同时合模；或者，也可注塑侧与喷涂侧两个前模共用一个移动的后模，分先后完成先注塑再喷涂的动作亦可。另外，所述注塑侧注塑单元的注塑型腔表面与喷涂侧注塑单元的喷涂型腔表面可为光滑表面，亦可分别或同时雕刻有花纹。
更进一步的，所述注塑侧注塑单元包括注塑侧前模及注塑侧后模，所述注塑侧前模设置有注塑型腔，所述注塑侧后模设置有与注塑型腔相匹配的型芯。
作为优选的，所述喷涂侧注塑单元包括喷涂侧后模及喷涂侧前模，所述喷涂侧前模设置有喷涂型腔，所述喷涂型腔的进深大于注塑型腔。
更进一步的，所述注塑侧后模、喷涂侧后模分别与互换式旋转平台的两侧固定连接，所述注塑侧注塑单元及喷涂侧注塑单元均包含进料筒及加热送料机构，所述进料筒与加热送料机构连通，加热送料机构的出料口分别与注塑侧注塑单元及喷涂侧注塑单元的型腔连通；
本发明的喷镀模具可将手机外壳、保护套在同一机台上完成，对产品的外观和尺寸稳定性及立体花纹的精度均得到有效控制，节约生产成本；手机外壳、保护套喷涂成型过程中无需二次转运、清洗、烘干等传统喷涂工序，不仅有利于大大提高产品合格率，而且可实现设备的自动化操作，提高生效效率，节省人力物力。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：
1.本发明的新型聚氨酯材料具有优良的品质特征，包括具有良好的抗划伤能力(F-3H)以及自愈合修复性能(可以抵抗高达德国仪力信20N划痕实验，室温下可以自动修复愈合)，而且具有较强的抗紫外线及耐候性，使用过程中不易发生黄变现象。
2.相比传统的熔融热塑性聚合物具有更低的粘度，反应性混合物在模腔内具有更有利的流动性，更有利于满足小流量注射的工艺条件，可以更精准地复制模具表面的各种复杂的精细结构，实现更加完美的产品设计效果，通过直接在模具内一次注塑喷涂成型，可以获得最薄可达0.2mm厚度的手机外壳、保护套产品，满足5G手机对外壳、保护套更轻薄的要求。
3.本发明具有更强的设计宽泛性，可以获得透明和各种彩色涂层，包括金属漆效果、皮纹外观和软触感，以及各种花纹和几何图案，甚至可以生产更夸张的3D表面造型，能够与IMD/IML等膜片注射工艺相结合，把装饰薄膜和功能薄膜等嵌入产品，使用高度透明的聚氨酯对产品表面施以双重模内修饰，以方便进行复杂的结构表面处理，获得更多的外观式样。
4.本发明可以直接在模具内一次注塑喷涂成型，无需后续喷漆、电镀、包覆等工艺环节，工艺流程简化，工序效率提升，在面对复杂形状时，相比传统的喷漆、电镀、包覆等工艺，本发明的合格率可高达98％，生产成本可降低30％，而且由于省却了喷漆、电镀等工艺环节，真正可以实现VOC零排放，绿色环保无污染，更有利于实现环境保护的目的。
附图说明
图1是本发明实施例1中喷涂成型模具合模状态的结构示意图。
图2是本发明实施例1中喷涂成型模具开模状态的结构示意图。
图3是本发明实施例2中喷涂成型模具合模状态的结构示意图。
图4是本发明实施例2中喷涂成型模具开模状态的结构示意图。
图5是本发明实施例2中喷涂成型模具的互换式旋转平台平台第一次旋转示意图。
图6是本发明实施例2中喷涂成型模具的互换式旋转平台第一次旋转合模示意图。
图7是本发明实施例2中喷涂成型模具开模产品取出示意图。
图8是本发明实施例2中喷涂成型模具的互换式旋转平台第二次旋转示意图。
图9为本发明实施例2中喷涂成型模具的互换式旋转平台第二次旋转合模示意图。
图10为本发明的实施例2制备的注塑侧及喷涂侧产品结构示意图。
图11为本发明测试例1的耐候性测试结果对比示意图。
图12为本发明测试例2的自修复性能测试中划痕状态示意图。
图13为本发明测试例2中划痕在60℃热风环境条件下变化示意图。
图14为本发明测试例2中划痕在20℃室温环境条件下变化示意图。
图中：1-注塑侧注塑料筒；2-注塑侧前模；3-注塑侧后模；4-互换式旋转平台；5-喷涂侧后模；6-喷涂侧前模；7-喷涂侧注塑料筒；8-喷涂侧喷涂料筒；9-注塑侧注塑产品；10-喷涂侧喷涂产品。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
实施例1。
本实施例提供一种模具内喷涂成型生产的手机外壳、保护套，所述手机外壳、保护套由分别呈液态、粘度低、流动性高、脱模性强的多元醇组分与异氰酸酯组分在模具内直接喷涂混合后反应固化成型。
如图1-2所示，所述模内喷涂成型的手机外壳、保护套的喷涂成型方法，包括以下步骤：
本实施例直接使用本发明的新型聚氨酯材料喷涂成型手机外壳、保护套，包括以下步骤：
S1：将喷涂侧单元模具升温至70℃-120℃；
S2：制备好由多元醇和异氰酸酯混合反应后生成的聚氨酯喷涂材料；
S3：所述喷涂材料的温度控制在60℃-100℃之间，流量控制在15g/s-90g/s之间，模具的温度控制在70℃-120℃之间，直接将涂层制备设备的喷嘴与模具相连，单射成型生成新型聚氨酯材料的手机外壳、保护套。
实施例2。
如图3-10所示，本实施例在直接喷涂成型工序前，还包括利用热塑型材料生产手机外壳、保护套骨架的工艺，包括以下步骤：
S1：将注塑侧注塑单元模具升温至50℃-150℃，喷涂侧单元模具升温至60℃-100℃；
S2：将用于制备手机外壳、保护套的塑胶材料注入所述注塑侧注塑单元，完成注塑侧产品本体的注塑；在进行上述操作的同时，将本发明的多元醇组分与异氰酸酯组分按照确定的比例分别注入喷涂侧注塑单元，融合成为喷涂侧注塑聚氨酯喷涂材料；
S3：通过滑动座滑动注塑侧前模及喷涂侧前模以打开注塑侧注塑单元及喷涂侧注塑单元；
S4：通过所述互换式旋转平台的自转完成注塑侧后模及喷涂侧后模的位置互换，注塑侧产品跟随注塑侧后模来到喷涂侧前模前；
S5：将所述注塑侧后模和喷涂侧前模合模，将喷涂侧后模与注塑侧前模合模，之后注塑侧再次注入步骤S2的塑胶材料，喷涂侧注入步骤S2中融合好的喷涂侧注塑聚氨酯喷涂材料，完成喷涂侧产品喷涂成型，得到最终产品；
S6：重复步骤S3，在喷涂侧取出最终产品，将注塑侧产品留在注塑侧模具中准备进行下一轮的喷涂成型步骤。
具体的，如图3所示，本发明有注塑侧前模2、注塑侧后模3、喷涂侧前模6、喷涂侧后模5；设备有注塑侧注塑单元、中央互换式旋转平台4、喷涂侧注塑单元。注塑侧注塑单元和喷涂侧注塑单元分别安装在机台左右两侧。普通塑胶加入注塑侧注塑料筒1内，注塑侧注塑单元合模后，塑胶加热融化注入注塑侧前模2的型腔中，保压、冷却，完成注塑侧产品注塑；注塑侧前模2的型腔在型腔表面加工有造型及花纹；可以通过现实中已知的任意加工方法所制作的造型及花纹，通过注塑成型和模具内喷涂成型出具有二维或三维效果靓丽的外观产品。
如图4所示，完成上述步骤后，注塑侧注塑单元打开，可看到注塑完的注塑侧注塑产品9，注塑侧注塑产品9表面有造型及花纹。
如图5所示，完成上述步骤后，注塑侧后模3及喷涂侧后模5通过中央互换式旋转平台4旋转180度，注塑侧后模3和喷涂侧后模5互换，注塑侧产品也旋转180度，喷涂侧注塑单元安装两个料筒，特殊注塑材料料筒和可替换聚氨酯喷涂材料筒，特殊注塑材料(例如、PA、PMMA、PC、TPU、AS等)和可替换聚氨酯喷涂材料均为特殊改性材料；将多元醇组分和异氰酸酯组分两种材料注入喷涂侧，发生化学反应相融合，融合后得到聚氨酯。
如图6所示，完成上述步骤后，注塑侧后模3和喷涂侧前模6合模，喷涂侧后模5与注塑侧前模2合模，注塑侧注入特殊注塑材料，喷涂侧注塑注入聚氨酯喷涂材料,通过工艺参数调整,注塑侧产品成型时间与喷涂侧成型时间相等。
如图7所示，完成上述步骤后，打开模具，取出喷涂侧喷涂产品10，注塑侧注塑产品9不需要顶出，留在喷涂侧后模5内。
如图8所示，完成上述步骤后，模具通过中央互换式旋转平台4旋转180度，喷涂侧后模5和注塑侧后模3互换，注塑侧产品旋转180度。
如图9-10所示，完成上述步骤后，注塑侧和喷涂侧同时注入特殊注塑材料和聚氨酯喷涂材料，注塑侧重新成型出注塑侧注塑产品9，喷涂侧则在之前的注塑侧注塑产品9表面注塑聚氨酯喷涂材料达到喷涂效果。
本发明中，通过双射成型原理，将注塑侧产品为载体，在注塑侧产品表面与喷涂侧前模形成封闭的空腔，在空腔内注塑特殊替代喷涂的材料，在产品造型及花纹侧面上注塑极薄的材料层，达到产品喷涂效果。
本发明的模内喷涂成型的手机外壳、保护套采用模具内喷涂一步法成型工艺，使用涂层直接成型为手机背盖，通过实施例1喷涂成型方法制备的手机外壳、保护套厚度最薄可达0.2mm，满足5G手机对背盖的轻薄要求；同时一步喷涂成型工艺还可搭配立体加饰花纹和IML贴膜，能够实现不同的产品外观表面设计；另外手机背壳还具有自我修复功能，减少了用户在使用过程中因手机壳外表面划伤带来的困扰；生产工艺流程简化；从原料到最终制品的过程对环境友好，无污染。
本发明能够在同一机台上实现注塑和喷涂工序，解决了使用膜片成本过高，机台需求过大等缺点，对于较大尺寸的外观造型及花纹产品，可以降低成本，通过双射成型原理，以注塑侧产品为载体，通过喷涂侧注塑单元在产品表面通过注塑聚氨酯喷涂材料，达到产品喷涂效果，可以降低成本，提高良品率；通过注塑型腔与喷涂型腔表面造型及花纹在注塑产品表面还可以压合出了三维立体感及宝石水晶感的产品。并且聚氨酯涂层在常温下还具有自修复效果，及解决产品在安装及运输中造成的不良，也为终端使用客户免去了保养及后续维修的成本，而且聚氨酯涂层碳排放VOC基本可以达到零排放的环保标准，更有利于环境保护。
以下实施例为材料方面的实施案例：
实施例3。
本实施例提供一种模内喷涂成型的手机外壳、保护套，其由呈液态的A组分与B组分两种反应性组分通过化学反应固化形成，其中，A组分为多元醇组分，包括聚酯多元醇100份，扩链剂5份，催化剂0.5份，表面活性剂0.5份；B组分为异氰酸酯组分，包括MDI类的异氰酸酯90份。
实施例4。
本实施例提供一种模内喷涂成型的手机外壳、保护套，其由呈液态的A组分与B组分两种反应性组分通过化学反应固化形成，其中，A组分为多元醇组分，包括聚醚多元醇100份，扩链剂20份，催化剂2份，表面活性剂3份，阻燃剂20份，发泡剂20份，水3份，色料20份，二甲基二[(新癸酰)氧]二甲基锡0.1份；B组分为异氰酸酯组分，包括IPDI类异氰酸酯与脂肪族异氰酸酯的混合物230份。
本发明研究发现，在常规使用多元醇组分、异氰酸酯组分的基础上，向其中添加极少量的二甲基二[(新癸酰)氧]二甲基锡即可在大范围内调节聚氨酯材料的反应活性，进而控制其反应速度以更好的适应模内喷涂成型的手机外壳、保护套的工艺要求，使得上述反应性混合物在模腔内具有更有利的流动性，在制备结构更加复杂、精细化的产品时，通过添加二甲基二[(新癸酰)氧]二甲基锡控制、延长其固化成型时间，可以更精准地复制模具表面的各种复杂的精细结构，实现更加完美的产品设计效果。
实施例5。
本实施例提供一种模内喷涂成型的手机外壳、保护套，其由呈液态的A组分与B组分两种反应性组分通过化学反应固化形成，其中，A组分为多元醇组分，包括聚酯多元醇与聚醚多元醇的混合物100份，扩链剂10份，催化剂1.2份，表面活性剂1.2份，阻燃剂10份，发泡剂10份，水1份，填料10份，二甲基二[(新癸酰)氧]二甲基锡0.5份；B组分为异氰酸酯组分，包括IPDI类异氰酸酯与脂肪族异氰酸酯的混合物100份。
本发明研究发现，选用IPDI类异氰酸酯或含有IPDI的异氰酸酯组分可以明显改善材料的刚性和硬度，更能够满足喷涂成型后的手机外壳、保护套的刚性和硬度要求，可以进一步提高最终产品的抗划伤能力。
实施例6。
本实施例提供一种模内喷涂成型的手机外壳、保护套，其由呈液态的A组分与B组分两种反应性组分通过化学反应固化形成，其中，A组分为多元醇组分，包括聚酯多元醇与聚醚多元醇的混合物100份，扩链剂6份，催化剂0.6份，表面活性剂0.6份，阻燃剂1份，发泡剂1份，水0.5份，填料1份，二甲基二[(新癸酰)氧]二甲基锡0.3份；B组分为异氰酸酯组分，包括IPDI类异氰酸酯与脂肪族异氰酸酯的混合物130份。
实施例7。
本实施例提供一种模内喷涂成型的手机外壳、保护套，其由呈液态的A组分与B组分两种反应性组分通过化学反应固化形成，其中，A组分为多元醇组分，包括聚酯多元醇与聚醚多元醇的混合物100份，扩链剂15份，催化剂1.3份，表面活性剂1.3份，阻燃剂12份，发泡剂12份，水1.5份，色料12份，二甲基二[(新癸酰)氧]二甲基锡0.2份；B组分为异氰酸酯组分，包括IPDI类异氰酸酯与脂肪族异氰酸酯的混合物140份。
实施例8。
本实施例提供一种模内喷涂成型的手机外壳、保护套，其由呈液态的A组分与B组分两种反应性组分通过化学反应固化形成，其中，A组分为多元醇组分，包括聚酯多元醇与聚醚多元醇的混合物100份，扩链剂18份，催化剂1.8份，表面活性剂1.8份，阻燃剂18份，发泡剂18份，水2份，填料18份，二甲基二[(新癸酰)氧]二甲基锡0.4份；B组分为异氰酸酯组分，包括IPDI类异氰酸酯与脂肪族异氰酸酯的混合物220份。
测试例1。
通过本测试例对本发明制备的手机外壳、保护套的耐黄变性能进行测试。
项目名称：耐黄变测试(GX-5031-A灯泡式耐黄变试验机、GX-5031-B灯管式耐黄变试验箱)
测试目的：检测各类白色或其他容易变色的材料与本发明样板在一定温度、光照、时间后试样表面颜色变化程度。
测试范围：本检测方法适用于各类样板与塑件。
测试器具：
1.耐黄变试验箱UA型(GX-5031-A灯泡式耐黄变试验机、GX-5031-B灯管式耐黄变试验箱)
2.GB/T250变色卡
测试条件：
1.温度50℃
样品尺寸：
1.样品(长度≥70mm，宽度≥40mm)：70mm×40mm
2.样品(长度≥70mm，宽度＜40mm)：70mm×宽度
3.样品(长度＜70mm，宽度≥40mm)：长度×40mm
4.样品(长度＜70mm，宽度＜40mm)：长度×宽度
5.样件：要裁成各个部分测试，结果中必须要有样件正面和侧边的黄变结果。
耐黄变测试参数要求：
1.转盘与光源的距离：250mm
2.300W灯泡
3.试验温度：50℃
4.试验时间：面料24小时，底料12小时
测试步骤：(GX-5031-A灯泡式耐黄变试验机、GX-5031-B灯管式耐黄变试验箱)
1.调节光源与转盘距离为250mm。
2.将样品放入耐黄变试验箱的转盘中，正面朝上，表面需平整，不能有卷曲。要注意样品不能太靠近转盘的中心(距离中心大于50mm)，也不能太靠近外圈(距离外圈大于50mm)。(如果转盘较小的，则在离中心圆心50mm-150mm的半径范围内均可使用)，材料与材料之间要有一定空隙，不能相互重合叠加。
3.启动电源，将温度设定为50℃，待温度到达所设值时，打开照射光源到最强档，启动转盘，启动时间开关。
注意事项：
1.原则上所有材料(底料深色材料除外)均要求耐黄变测试。
2.如材料有几种颜色，几种颜色都要评级，并以黄变最深的作为最终结果。
3.复合网布要用复合好的材料做耐黄变测试。
4.试片和成品结果冲突时，以成品结果为准。
5.灯泡累计使用时间不能超过1000小时。
6.评级需在24小时内完成。
结果计算或判定：
本发明的手机外壳、保护套与对照组的测试对比结果如图11所示。
经测试，在同样的测试条件及测试时间周期下，结合图11可以清晰的看出，本发明的手机外壳、保护套具有更好的耐黄变性能，测试结果证明满足更好的耐候性要求。
测试例2。
通过本测试例对本发明制备的手机外壳、保护套的抗划痕及自修复性能进行测试，测试结果如图12-14所示。
测试过程：本发明制备的手机外壳、保护套的外表涂层上的划痕使用Erichsen249测试仪完成，半球形针尖直径1mm，负荷分别为3N、5N、10N、15N、20N，划痕设置结果如图12(显微镜下效果)所示，在负荷为3N、5N的压力下无可见划痕，在负荷为10N、15N、20N的压力下可见明显划痕。
如图13所示，在负荷为10N、15N、20N的压力下产生的明显划痕在60℃热风环境条件下，能够在很短的时间内消失，最终显示结果为无可见划痕。
如图14所示，负荷为20N压力设置的划痕，在20℃室温条件下自行修复过程，随着时间的推移，设置划痕逐渐减弱，24H后显示结果为无可见划痕。
以上测试实验结果证明本发明的手机外壳、保护套具有较好的耐黄变性能以及抗划痕自修复性能，更能满足消费者对手机外壳、保护套的使用要求。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种模具内喷涂成型生产的手机外壳、保护套，其特征在于，所述手机外壳、保护套由多元醇组分和异氰酸酯组分混合反应后生成的聚氨酯材料在模具中直接喷涂固化后自脱模完成，所述混合反应生成的新型聚氨酯材料具有呈液态、粘度低、流动性高、脱模性强的特性。
2.根据权利要求1所述的模具内喷涂成型生产的手机外壳、保护套，其特征在于，直接使用本发明的新型聚氨酯材料喷涂成型手机外壳、保护套，包括以下步骤：
S1：将喷涂侧单元模具升温至70℃-120℃；
S2：制备好由多元醇和异氰酸酯混合反应后生成的聚氨酯喷涂材料；
S3：所述喷涂材料的温度控制在60℃-100℃之间，流量控制在15g/s-90g/s之间，模具的温度控制在70℃-120℃之间，直接将涂层制备设备的喷嘴与模具相连，单射成型生成新型聚氨酯材料的手机外壳、保护套。
3.根据权利要求2所述的模具内喷涂成型生产的手机外壳、保护套，其特征在于，在直接喷涂成型工序前，还包括利用热塑型材料生产手机外壳、保护套骨架的工艺，包括以下步骤：
S1：将注塑侧注塑单元模具升温至40℃-150℃，喷涂侧单元模具升温至60℃-120℃；
S2：将用于制备手机外壳、保护套的塑胶材料注入所述注塑侧注塑单元，完成注塑侧产品本体的注塑；在进行上述操作的同时，制备好由多元醇和异氰酸酯混合反应后生成的聚氨酯喷涂材料；
S3：通过滑动座滑动注塑侧前模及喷涂侧前模以打开注塑侧注塑单元及喷涂侧注塑单元；
S4：通过所述互换式旋转平台的自转完成注塑侧后模及喷涂侧后模的位置互换，注塑侧产品跟随注塑侧后模来到喷涂侧前模前；
S5：将所述注塑侧后模和喷涂侧前模合模，将喷涂侧后模与注塑侧前模合模，之后注塑侧再次注入步骤S2的塑胶材料，喷涂侧注入步骤S2中融合好的喷涂侧注塑聚氨酯喷涂材料，所述喷涂材料的温度控制在60℃-100℃之间，流量控制在15g/s-90g/s之间，模具的温度控制在70℃-120℃之间，完成喷涂侧产品喷涂成型，得到最终产品；
S6：重复步骤S3，在喷涂侧取出最终产品，将注塑侧产品留在注塑侧模具中准备进行下一轮的喷涂成型步骤。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的模具内喷涂成型生产的手机外壳、保护套，其特征在于，所述喷涂成型材料由多元醇组分和异氰酸酯组分混合反应后生成，其中，所述多元醇组分包括以下重量份的原料：
配合上述多元醇组分比例时，所述异氰酸酯组分，包括以下重量份的原料：
异氰酸酯90-230份。
5.根据权利要求4所述的模具内喷涂成型生产的手机外壳、保护套，其特征在于，通过添加二甲基二[(新癸酰)氧]二甲基锡以在更大范围内调节聚氨酯材料的反应活性，包括以下重量份的原料：
6.根据权利要求4所述的模具内喷涂成型生产的手机外壳、保护套，其特征在于，包括以下重量份的原料：
二甲基二[(新癸酰)氧]二甲基锡 0.2-0.4份；
IPDI类异氰酸酯与脂肪族异氰酸酯的混合物 140-220份。
7.根据权利要求1-3任意一项所述的模具内喷涂成型生产的手机外壳、保护套，其特征在于，所述模具包括注塑侧注塑单元、喷涂侧注塑单元及互换式旋转平台，所述注塑侧注塑单元与喷涂侧注塑单元沿所述互换式旋转平台的周向方向相对设置，所述注塑侧注塑单元及喷涂侧注塑单元均为分体式结构且注塑侧注塑单元及喷涂侧注塑单元彼此之间能相互合模；所述注塑侧注塑单元的注塑型腔表面与喷涂侧注塑单元的喷涂型腔表面为光滑表面或雕刻有花纹。
8.根据权利要求7所述的模内喷涂成型的手机外壳、保护套的喷涂成型方法，其特征在于，所述喷涂侧注塑单元包括喷涂侧后模及喷涂侧前模，所述喷涂侧前模设置有喷涂型腔，所述喷涂型腔的进深大于注塑型腔。
9.根据权利要求7所述的模内喷涂成型的手机外壳、保护套的喷涂成型方法，其特征在于，所述注塑侧后模、喷涂侧后模分别与互换式旋转平台的两侧固定连接，所述注塑侧注塑单元及喷涂侧注塑单元均包含进料筒及加热送料机构，所述进料筒与加热送料机构连通，加热送料机构的出料口分别与注塑侧注塑单元及喷涂侧注塑单元的型腔连通；
所述模具内喷涂实现立体花纹的设备还包含滑动座，所述滑动座分别固设于注塑侧后模和喷涂侧后模前方且滑动座上分别固设有注塑侧前模及喷涂侧前模。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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